השאלה המקורית: האם זה נכון שאת התכונות הגנטיות שאנו מורישים לילדינו, אם אנו מפתחים אותן, הילדים יקבלו אותם בצורה המפותחת ולא בצורה המקורית שבה הם היו אצלנו?


מאז שחר ימי האנושות חיפשו בני אדם תשובות לחידת קיומם וביקשו להבין איך התפתחו החיים בעולם. לשאלותיהם היו תשובות רבות ומגוונות, חלקן מדעיות וחלקן לא. אחת השאלות המרכזיות הללו הייתה איך תכונות עוברות בתורשה.

ההתקדמות הטכנולוגית אפשרה למדענים לבחון את התפתחות החיים ברמת דיוק גוברת והולכת. הרבה לפני גילוי הדנ"א, החומר התורשתי, החלו מדענים לנסח במדויק את כללי התורשה. באמצע המאה ה-19, ביולוג ונזיר בשם גרגור מנדל השתמש בהרבייה שיטתית של צמח האפונה כדי לפענח את האופן הסטטיסטי שבו תכונות פשוטות (כמו צבע האפונה וצורתה) עוברות מדור לדור. על סמך ממצאיו הוא ניסח את חוקי התורשה, שנלמדים עד היום בבתי ספר ובאוניברסיטאות, ויצר את מדע הגנטיקה.


מנדל ומודל התורשה | תמונות: הוגו אילטיס ומגנוס מאנסק, ויקיפדיה

בין למארק לדרווין
חוקי התורשה מתארים איך תכונות עוברות מהורים לצאצאיהם – אך איך נוצרות תכונות חדשות? וכיצד הן עוברות לצאצאים?

קחו לדוגמה את צווארן הארוך של הג'ירפות. הג'ירפות נעזרות בצווארן הארוך כדי להגיע לעלים הטעימים הצומחים בצמרות עצים, אך איך הן "ידעו" להאריך את צווארן ולהעביר את התכונה הזו לצאצאיהן?

במרכז הזירה עמדו שני מדענים מכובדים שהציעו הסברים שלכאורה נגדו זה את זה: דרווין ולמארק. האחד היה מדען צרפתי בשם ז'אן-בטיסט דה למארק, שהעלה את הסברה שתכונות עוברות מדור לדור באופן נרכש. הג'ירפות, הסביר, מתחו את צווארן כדי להגיע לצמרות העצים וכך חיזקו והאריכו את צווארן בהדרגה. ג'ירפות שמתחו את צווארן יותר מאחרות העבירו את המידע לצאצאיהן, שנולדו עם צוואר ארוך יותר מהדור שקדם להן.


למארק: תכונות נרכשות עוברות מדור לדור | תמונות: ז'ול פיזטה ולטישירס, ויקיפדיה

מולו התייצב צ'רלס דרווין, שניסח את תורת האבולוציה בספרו "מוצא המינים". בניגוד ללמארק הוא טען שמידע נרכש אינו עובר בתורשה. אז איך הג'ירפות האריכו את צווארן? דרווין הסביר את התופעה באמצעות "ברירה טבעית": ג'ירפות שונות נולדות עם צווארים באורכים מעט שונים, הסביר. בעלות הצוואר הארוך יותר זכו ליתרון בהשגת מזון מהעצים, ולכן שרדו יותר והעמידו יותר צאצאים מהג'ירפות קצרות הצוואר. כך קרה ששכיחות הצוואר הארוך אצל הג'ירפות עלתה מדור לדור והתכונה קנתה לה שליטה בגזע כולו.


דרווין ושער ספרו "מוצא המינים" | תמונה: ג'ון קולייר, ויקיפדיה

ניצחון האבולוציה
אך מה מההסברים האלה נכון? למארקיזם או דרוויניזם? במשך השנים נאספו ראיות רבות, נערכו ויכוחים והתפרסמו מאמרים שבחנו את שתי התיאוריות ועימתו אותן. הראיות שהצטברו הצביעו באופן גורף על נכונותה של תורת האבולוציה ואילו התפיסה הלמארקיסטית נחלה מפלות רבות. הראיות כללו בין השאר את גילוי הדנ"א והעובדה שחוויות במהלך חייו של הפרט אינן משנות בדרך כלל את הקוד הגנטי (אלא אם כן מדובר במוטציות).

כיום אנחנו יודעים שהג'ירפות רכשו את צווארן הארוך באטיות ובהדרגה, לאורך דורות רבים, על ידי תהליך ממושך של ברירה טבעית ולא בהורשה של תכונות נרכשות.

שודר בערוץ לוגי בשיתוף עם מכון דוידסון לחינוך מדעי 

ובכל זאת, למארק
כאן יש לציין נקודה חשובה מאוד: ההיסטוריה עלולה לעודד את התפיסה השגויה הטוענת שאישושה של תאוריית האבולוציה פוסל באופן גורף את התיאורייה של למארק. כיום כבר ידוע על דרכים שבהן מידע נרכש אכן עשוי לעבור באופן תורשתי.

אחת התגליות המרכזיות הנוגעות לכך היא האפיגנטיקה. מתברר שאף על פי שהחוויות שעוברות עלינו אינן משנות את הקוד הגנטי עצמו, חלקן יכולות בהחלט להשפיע על האופן שבו גנים מתבטאים בתאים שלנו. המידע הזה מקודד על פני הגנים באמצעות מולקולות שונות, ומכאן גם שמו של התהליך: משמעותה של הקידומת "אפי" ביוונית היא "מעל" או "על פני". בצורה הזאת הוא אכן יכול לעבור בתורשה לצאצאים.

אחת הדוגמאות האחרונות לתופעה שכזו היא מחקר שנעשה בשנת 2009. החוקרים, דניאל נאט ועמיתיו, מצאו שתרנגולות שגדלו בסביבה בלתי צפויה נטו לגשת במהירות לאוכל זמין, במקום לחפש מקורות אוכל איכותיים יותר כפי שעשו תרנגולות שגדלו בסביבה יציבה יותר. התגלית המפתיעה הייתה שגם צאצאיהן של התרנגולות מהסביבה הבלתי צפויה הציגו התנהגות דומה, גם אם הפרידו אותם מהוריהם מיד אחרי ההטלה, כך שאי אפשר לטעון שיש כאן השפעה של חינוך על ידי ההורים. בדיקת דנ"א של ביטוי הגנים השונים במוח הצאצאים מצא דפוסים זהים לאלו שנוצרו במוחם של ההורים.


תרנגולות. נמצאה הורשה של תכונות נרכשות | צילום: פרנדס, ויקיפדיה

למרות הממצאים האלה, אין משמעות הדבר שכל התכונות הנרכשות יכולות לעבור בתורשה. גם אם נתרגל היטב מדי יום, סביר להניח שצאצאינו לא ייוולדו אלופי שחמט, למשל, אם הכישורים המולדים שלנו בשחמט ממוצעים. העברה כזאת מתרחשת לרוב רק בתכונות פשוטות מאוד. עם זאת, העדויות ממשיכות להצטבר וחקר המנגנונים האפשריים של התופעה המעניינת של הורשת תכונות נרכשות צובר תאוצה.

נתנאל גטן
המחלקה לנוירוביולוגיה
מכון ויצמן למדע


הערה לגולשים
אם אתם חושבים שההסברים אינם ברורים מספיק או אם יש לכם שאלות הקשורות לנושא, אתם מוזמנים לכתוב על כך בתגובה לכתבה זו ואנו נתייחס להערותיכם. הצעות לשיפור וביקורת בונה יתקבלו תמיד בברכה.

 

 

3 תגובות

  • שמים צלולים

    איך תכונות עוברות בתורשה

    רציתי לדעת, איך בפועל התכונות עוברות לצאצאים? הרי אישה למשל נולדת עם כל מלאי הביציות שלה ולא מתפתחות חדשות. כיצד תכונה מתפתחת יכולה להשפיע אם כך על הביצית?
    אני יכולה לתאר לעצמי שיש השפעה בתאים אחרים, אך כיצד זה מגיע לתאי הרביה?
    אגב, קראתי פעם כתבה שניצולי שואה העבירו לצאצאיהם את טראומת השואה, והממצאים היו שהילדים היו יותר חרדתיים בנושאים שהיו קשורים לשואה, וזה רק מחזק את המאמר..

  • עוזי

    אית תכונות עוברות בתורשה

    תודה על המאמר,אבל כל מי שלמד בשנות ה-60-70 בכתות י-יב,למד את המודלים של מנדל,למארק,ודרווין כולל חישובים של הסתברויות.הייתי רוצה לדעת (לאור גילוי הגנום)מה הן ההסתברויות לפגם גנטי ((מחלת נפש)במשפחה צעירה שהתחתנה,שאצל סבתא,ואבא מצד החתן ישנה בעייה נפשית קלה(כל האחיות של סבתא-סובלים ממחלת נפש),ואצל האמא מצד הכלה יש מחלת נפש(סוג של סכיזופרניה)???-הענין לא נוגע לי באופן אישי(ילדים של חברים).במידה והתשובה מסווגת,להתייחס רק לחיבור של כרומוזומים(+,-).תודה

  • מומחה מצוות מכון דוידסוןנתנאל גטן

    מעבר תכונות בתורשה - תשובה

    היי עוזי. תודה רבה על השאלה המעניינת. בדר"כ המודלים שמלמדים בביה"ס (ואף בתחילת הדרך האקדמית, בתואר הראשון) נוסחו באופן פשוט בכדי להסביר את העיקרון. התכונות בהן משתמשים ללימוד, כולל הדוגמא המאוד מפורסמת של האפונים של מנדל (מהם נגזרים הדפוסים הסטטיסטיים עליהם אתה מדבר) תיארו תכונות "מונוגניות" ("מונו-" משמעותו "אחד", "יחיד"), כלומר תופעות התלויות בפעילותו של גן יחיד. כך קל להסביר דומיננטיות או רצסיביות, מאפיינים קלאסיים בתורשה. עם זאת, למרבה הצער (או השמחה, למי שחוקר את העולם המרתק של הגנטיקה), תופעות גנטיות כמעט לעולם אינן מתבססות על גן בודד. רוב התכונות הן מורכבות ומתבססות על גנים רבים (תכונות "פוליגניות") שחלקם עוד לא זוהו, כמו גם על מערכות בקרה תאיות, גורמים סביבתיים ומנגנונים הנמצאים מעל לרצף הגנטי (אני ממליץ לך לחפש קצת באתר שלנו על הנושא של "אפיגנטיקה" אם אתה רוצה לדעת יותר!). במקרה של הפרעות פסיכולוגיות ופסיכיאטריות המקרים מאוד מגוונים ולרוב, כפי שאמרתי, מורכבים יותר ממה שניתן להסביר "על רגל אחת" (בנוסף, למחלות שונות יש גם מנגנונים שונים). במידה ויש לך שאלה על מחלה ספציפית, הייתי מציע לחפש עליה באתר, לפרסם עליה שאלה או, במיוחד אם הדבר נוגע אליך אישית, לפנות לרופא מומחה ולקבל חוות דעת מדוייקת על ההפרעה בה אתה מתעניין. תודה ובהצלחה!